无掺杂的ZnO为n型材料，p型ZnO薄膜的制备最近成为了人们研究的焦点。因为自身缺陷的存在，比如氧空位、锌填隙原子，使得低阻值的p型ZnO很难获得。N原子已被证实是最理想的掺杂物，因为N原子和O原子大小接近。尽管人们已经通过许多制备技术和方法得到了N掺杂的ZnO薄膜，但由于O原子的化学活性高于N原子的化学活性，抑制了具有较好可重复性的p型ZnO的实现。大多数制备N掺杂的P型ZnO的技术都是采用Zn或者ZnO作为原材料，然后在N2和O2的混合气氛中沉积薄膜，最后经过退火制得。2003年，Wang等人先利用直流磁控溅射的方法制备Zn3N2薄膜，然后在氧气氛围中退火得到了N掺杂的p型ZnO薄膜。这使得Zn3N2薄膜的研究变得更加重要和迫切。　　本文首先介绍了实验中所用到的低温等离子体增强磁控溅射镀膜装置及原理，并使用Langmuir单探针诊断了真空镀膜室内等离子体的密度和温度。接着采用OES法(发射光谱分析法)分别分析了真空反应室内Ar等离子体和N2等离子体中活性成分及改变离子源射频功率时溅射反应室内等离子体的光谱图。Langmuir探针诊断表明：反应室内等离子体密度约为2.17×1010/cm3，温度约为2.0eV。发射光谱分析表明：氩和氮的等离子体中有Ar、Ar+、N+、N2+、N2分子的激发态以及N原子的激发态；溅射反应时，反应室内还有Zn*粒子，而且随着离子源射频功率增加，Zn*粒子和N2+粒子发射峰强度较快地增强。Langmuir探针和发射光谱法得到相同的结论：显著提高等离子体密度，提高功率是直接、有效的方法。　　利用传统的高真空技术，结合产生高密度的等离子体源的ICP和磁控溅射技术，在玻璃衬底上制备出了纯Zn3N2薄膜。在溅射制备薄膜时，改变衬底温度、氮气和氩气流量。通过对薄膜进行XRD、SEM、UV-Vis等测试表明：　　1.XRD分析Zn3N2薄膜可知，在N2流量较小的情况下，无晶态Zn3N2生成。随着N2流量的增加，Zn3N2薄膜出现择优取向(321)，且在保持N2流量不变的条件下增加Ar流量，Zn3N2薄膜有择优取向增多的趋势，且(321)衍射峰强度有所减弱。在衬底温度由25℃升高到200℃过程中，Zn3N2薄膜衍射峰取向增多，室温25℃下只有一个择优取向(321)出现，随着衬底温度的不断升高，衍射峰半高宽变窄，薄膜择优取向增多，出现新的衍射峰，如(222)、(400)、(442)。通过Scherrer公式计算出薄膜晶粒尺寸随衬底温度的变化，发现衬底温度由25℃升高到200℃的过程中，薄膜晶粒逐渐变大，由28nm增加到51nm，晶粒变大现象在SEM图中也可以明显观察出来。　　2.SEM分析可知，氮化锌薄膜生长良好，呈球状颗粒，分布致密均匀，且随着衬底温度的升高，薄膜颗粒的直径和高度明显增加。从Zn3N2薄膜200℃的SEM图中可以观察出薄膜颗粒约为50nm，与Scherrer公式计算结果吻合较好。　　3.UV-Vis分析氮化锌薄膜光学透过率，发现Zn3N2薄膜在紫外可见光区域透过率均在60％以上，且随着衬底温度由室温25℃升高到200℃，Zn3N2薄膜透过率增加，且吸收边界出现蓝移现象。这说明，衬底温度升高使得Zn3N2薄膜结晶良好。薄膜吸收边界蓝移，这说明Zn3N2薄膜光学带隙增加。经计算最后得出，Zn3N2薄膜具有间接型光学带隙，且其光学带隙数值大小随衬底温度的升高从1.86eV逐渐增加到2.26eV。